一种用于湿法纺纤维的凝固浴槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型改进了用于湿法纺纤维的凝固浴槽，将现有的矩形结构的凝固浴槽改进为圆弧形结构的凝固浴槽，一方面能够减少凝固浴沿初生纤维行进方向流动速度的偏差，另一方面能够减少凝固浴上下层流动速度的偏差，同时能够避免矩形结构的凝固浴槽中棱角附近处形成“死角区”的问题，因此凝固浴流速更均匀，减少了凝固浴流动过程中倒流、湍流现象的发生，使初生纤维成型时受到的凝固浴流动的干扰和阻力减少，从而减少了毛丝、断丝的发生，并降低了最终纤维产品性能的CV值。
【专利说明】一种用于湿法纺纤维的凝固浴槽
【技术领域】
[0001]本实用新型属于湿法纺纤维【技术领域】，具体涉及一种用于湿法纺纤维的凝固浴槽。
【背景技术】
[0002]凝固过程是湿法纺纤维的一个重要过程。在计量泵压力的驱动下，由成纤聚合物和良溶剂组成的纺丝液经喷丝孔以细流的形态进入凝固浴。凝固浴通常由成纤聚合物的良溶剂和不良溶剂组成。细流进入凝固浴后，它与凝固浴之间存在两种浓度差，细流中的良溶剂浓度大于凝固浴中的良溶剂的浓度，细流中的不良溶剂浓度远小于凝固浴中的不良溶剂浓度。在这两种浓度差作用下，细流中的良溶剂向凝固浴中扩散，凝固浴中的不良溶剂向细流中扩散，导致细流发生相分离而成为初生纤维。
[0003]由于纺丝液细流和凝固浴之间的良溶剂和不良溶剂的双扩散过程，会造成凝固浴各位置的浓度差增大，所以通常纺丝时凝固浴是流动的。为减少凝固浴的流动对初生纤维造成的干扰，凝固浴的流动方向要与初生纤维的走向一致。
[0004]通常，用于湿法纺纤维的凝固浴槽呈矩形体结构，S卩，以槽体长度方向为观察轴，该凝固浴槽包括矩形底面，与该矩形底面相垂直连接、并且垂直于所述观察轴的左、右侧面，以及与该矩形底面相垂直连接、并且平行于所述观察轴的前、后侧面，所述矩形底面、前侧面、后侧面、左侧面以及右侧面围成一端开口的立体结构；以平行于矩形底面的截面为横截面，垂直于矩形底面的截面为纵截面，该立体结构的横截面呈矩形，纵截面呈一端开口的矩形。
[0005]但是，由于凝固浴槽的设计及凝固浴流体自身运动规律等原因，采用这种矩形体结构的凝固浴槽时，凝固浴流动时上下各层之间的流速并不同，上层流速较快，下层流速较慢，中层流速介于二者之间；而且，由于矩形体结构存在棱角，凝固浴在棱角附近基本不流动，形成凝固浴流动的“死角区”，这种“死角区”的存在有时候会造成微弱的倒流、湍流等现象，从而使沿初生纤维行进方向的凝固浴的流速差异增大。凝固浴的流速差异，包括上下层的流速差异以及沿初生纤维行进方向的流速差异，均会使初生纤维成型时受到的凝固浴流动的干扰增大，从而增加毛丝、断丝的发生，并增加最终纤维产品性能的CV值。CV值即变异系数，其定义为标准差与平均值之比，是衡量各测量值变异程度的一个统计量。
实用新型内容
[0006]本实用新型的技术目的是针对上述问题，提供一种用于湿法纺纤维的新型结构的凝固浴槽，该凝固浴槽一方面能够减少凝固浴沿初生纤维行进方向流速的偏差，另一方面能够减少凝固浴上下各层流速的偏差，使凝固浴的流速更均匀，减少凝固浴流动过程中倒流、湍流现象的发生，使初生纤维成型时受到的凝固浴流动的干扰和阻力减少，从而减少毛丝、断丝的发生，并降低最终纤维产品性能的CV值。
[0007]为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为:一种用于湿法纺纤维的凝固浴槽，其特征是:以其长度方向为观察轴，该凝固浴槽包括弯曲底面，以及与该弯曲底面相连接、并且垂直于所述观察轴的两个侧面，所述弯曲底面与所述两个侧面围成一端开口的立体结构；以垂直于所述侧面的截面为横截面，平行于所述侧面的截面为纵截面，所述立体结构的任一横截面呈矩形，任一纵截面呈圆弧线段。
[0008]作为优选，所述的圆弧线段的长度占其所在圆周长的1/2以上，进一步优选为1/2
至 3/4。
[0009]综上所述，本实用新型将现有的矩形体结构的凝固浴槽改进为圆弧形结构的凝固浴槽，具有如下有益效果:
[0010](I)凝固浴槽的纵截面为圆弧，底面为圆弧形面，避免了矩形体结构凝固浴槽中流动时棱角附近处形成“死角区”的问题；
[0011](2)凝固浴槽的纵截面为圆弧，底面为圆弧形面，尤其是当圆弧的长度大于其所在圆周长的1/2时，与矩形体结构的凝固浴槽相比，一方面能够减少凝固浴沿初生纤维行进方向流速的偏差，另一方面能够减少凝固浴上下各层流速的偏差；
[0012]因而，本实用新型的凝固浴槽中的流速更均匀，能够有效减少凝固浴流动过程中倒流、湍流现象的发生，使初生纤维成型时受到的凝固浴流动的干扰和阻力减少，从而减少毛丝、断丝的发生，并降低最终纤维产品性能的CV值。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1a是对比实施例1中的矩形体结构的凝固浴槽的侧视结构示意图；
[0014]图1b是对比实施例1中的矩形体结构的凝固浴槽的剖视图；
[0015]图2a是实施例1中的圆弧形结构的凝固浴槽的侧视图；
[0016]图2b是实施例1中的圆弧形结构的凝固浴槽结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。
[0018]其中，图1a至图2b中的附图标记为:1、分配板；2、喷丝头；3、液面调节装置；4、凝固浴槽。
[0019]对比实施例:
[0020]本实施例中，用于湿法纺纤维的凝固浴槽结构为常用矩形体结构，其侧视图如图1a所示，剖视图如图1b所示。
[0021]以槽体长度方向为观察轴，该凝固浴槽4包括矩形底面，与该矩形底面相垂直连接、并且垂直于所述观察轴的左、右侧面，以及与该矩形底面相垂直连接、并且平行于所述观察轴的前、后侧面，所述矩形底面、前后侧面与左右侧面围成一端开口的立体结构；以平行于矩形底面的截面为横截面，垂直于矩形底面的截面为纵截面，该立体结构的横截面呈矩形，纵截面呈一端开口的矩形。
[0022]该凝固浴槽4设置分配板1，喷丝头2，以及液面调节装置3。在该凝固浴槽4的左右侧面与底面还设置凝固浴的入口与出口。
[0023]该凝固浴槽4的长度为2000mm，宽度为300mm，高度为250mm。
[0024]将喷丝头2放入凝固浴槽4中，开启凝固浴循环泵，设定凝固浴流量为一恒定值，用与凝固浴密度相当的悬浮物测定该凝固浴的流动情况及流动速度。将凝固浴槽4沿长度方向平均分成五段，测定每段的凝固浴上、中、下层流动情况及流动速度，测试结果如下:从凝固浴首端至凝固浴末端五段的凝固浴上、中、下层平均流动速度及CV值分别为:1.1m/min,0.2 ；0.95m/min,0.25 ；0.78m/min,0.18。
[0025]实施例:
[0026]本实施例中，用于湿法纺纤维的凝固浴槽结构为圆弧形结构，其侧视图如图2a所示，剖视图如图2b所示。
[0027]以该凝固浴槽4的长度方向为观察轴，该凝固浴槽4包括弯曲底面，以及与该弯曲底面相连接、并且垂直于所述观察轴的两个侧面，所述弯曲底面与所述两个侧面围成一端开口的立体结构；以垂直于所述侧面的截面为横截面，平行于所述侧面的截面为纵截面，所述立体结构的任一横截面呈矩形，任一纵截面呈圆弧线段。该圆弧线段的长度占其所在圆周长的3/4。
[0028]该凝固浴槽4中设置分配板1，喷丝头2，以及液面调节装置3。在该凝固浴槽4的侧面与底面设置凝固浴的入口与出口。
[0029]该凝固浴槽4的长度为2000mm，圆弧所在圆的直径为300mm，凝固浴槽4从上至下的最深距离为225mm。
[0030]采用与对比实施例1中相同的测试方法测试该凝固浴槽的流速及CV值。具体如下:
[0031]将喷丝头2放入凝固浴槽4中，开启凝固浴循环泵，设定凝固浴流量为一恒定值，用与凝固浴密度相当的悬浮物测定凝固浴的流动情况及流动速度。将凝固浴槽沿长度方向平均分成五段，测定每段的上、中、下层流动情况及流动速度；测试结果如下:从凝固浴首端至凝固浴末端五段中，的上、中、下层平均流动速度及CV值分别为:1.09m/min，0.1 ；1.05m/min, 0.15 ;0.92m/min,0.08。
[0032]对比实施例1与实施例1中的测试结果可知，与对比实施例1中的矩形结构的凝固浴槽相比，实施例1中的圆弧形结构的凝固浴槽一方面能够减少凝固浴沿初生纤维行进方向流动速度的偏差，另一方面能够减少凝固浴沿初生纤维垂直方向上下层流动速度的偏差，使凝固浴流速更均匀，减少了凝固浴流动过程中倒流、湍流现象的发生，使得初生纤维成型时受到凝固浴流动的干扰和阻力减少，从而减少毛丝、断丝的发生，并降低最终纤维产品性能的CV值。
[0033]上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于湿法纺纤维的凝固浴槽，其特征是:以其长度方向为观察轴，该凝固浴槽包括弯曲底面，以及与该弯曲底面相连接、并且垂直于所述观察轴的两个侧面，所述弯曲底面与所述两个侧面围成一端开口的立体结构；以垂直于所述侧面的截面为横截面，平行于所述侧面的截面为纵截面，所述立体结构的任一横截面呈矩形，任一纵截面呈圆弧线段。
2.根据权利要求1所述的用于湿法纺纤维的凝固浴槽，所述的圆弧线段的长度占其所在圆周长的1/2以上。
3.根据权利要求1所述的用于湿法纺纤维的凝固浴槽，所述的圆弧线段的长度占其所在圆周长的1/2以上至3/4。
【文档编号】D01D5/06GK204058683SQ201420334074
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】莫高明, 马洪波, 王冶铁, 杨建行, 欧阳琴, 陈友汜, 黄显雯 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所